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出版者:上海人美

作者:程俊杰//张蕊//施雯

出品人:

页数:107

译者:

出版时间:2009-3

价格:25.00元

装帧:

isbn号码:9787532260034

丛书系列:

图书标签:

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《光影魅影：数字艺术中的光线追踪与渲染技术深度解析》 图书简介 本书并非聚焦于传统素描技法的入门与练习，而是完全深入到计算机图形学的前沿领域，特别是现代三维渲染管线中至关重要的一环——光线追踪技术。它是一部面向专业人士、高级学生以及对实时或离线渲染有深刻追求的技术专著。 第一部分：光线追踪的数学与物理基石 本书首先建立起理解高级渲染所需的坚实数学和物理基础。我们不会讨论透视画法或比例尺的测定，而是着重于向量代数、矩阵变换在三维空间中的应用，以及微分几何在曲面描述中的核心地位。 1.1 几何变换的严谨性： 详细解析了从模型空间到世界空间、视图空间、投影空间的完整变换流程。重点阐述了如何使用齐次坐标系进行高效的矩阵运算，并深入探讨了四元数在旋转表示中的优势与应用，以避免万向锁问题。 1.2 光的物理学基础： 抛开艺术化的光照理解，本书从电磁波理论出发，介绍光的波动性和粒子性在渲染中的体现。我们详细分析了辐射度量学（Radiometry），包括辐亮度（Luminance）、辐照度（Irradiance）和光子通量（Photon Flux）的精确定义及其在蒙特卡洛积分中的作用。 1.3 材质的本质： 深入探讨布歇特定向反射分布函数（BRDF）的理论基础。不仅仅是展示Blinn-Phong或PBR（基于物理的渲染）模型，而是剖析了Cook-Torrance、GGX等微表面模型背后的统计学推导，解释它们如何精确模拟表面微观结构对光线散射的影响。 第二部分：经典与现代光线追踪算法的实现细节 这一部分是本书的核心，聚焦于如何高效地追踪光线与场景的交互。 2.1 基础光线投射： 详细讲解了视线如何穿过屏幕空间转化为穿过视口、射向场景的射线。实现层面上，重点剖析了射线与二次曲面（如球体、平面）的解析交点计算方法，以及处理光线自交（Self-intersection）的鲁棒性技术。 2.2 加速结构的设计与优化： 传统的遍历所有图元效率低下。本书系统性地介绍了加速结构的设计，包括： 包围盒层次结构（BVH）： 深入讨论了BVH的构建算法，如SAH（Surface Area Heuristic）的精确应用，以及在CPU和GPU上进行高效遍历的指令级优化。 空间划分结构： 对K-D树、八叉树（Octree）的原理、构建速度与查询效率进行了量化对比，并分析了它们在动态场景下的局限性。 2.3 路径追踪（Path Tracing）： 作为现代离线渲染的黄金标准，本书对其原理进行了全面覆盖。详细解释了如何使用重要性采样（Importance Sampling）来降低方差，如何实现多重重要性采样（MIS）来融合不同采样策略的优势。我们提供从基础的均匀采样到基于BRDF的采样（如基于微表面法线的采样）的完整实现思路。 第三部分：高级渲染技术与去噪 本书的后半部分转向如何让渲染结果更逼真、更快地收敛。 3.1 散射的复杂性： 探讨次表面散射（SSS）的模拟，从简单的漫反射模型到更复杂的BSSRDF（双向表面散射反射分布函数）的近似方法，如Dipole或Gibbs模型。同时，分析了体积渲染（Volumetric Rendering），如雾、云层的吸收与散射模型，并介绍了如何在路径追踪中处理体积采样（Delta Tracking）。 3.2 蒙特卡洛积分的高级应用： 介绍如何利用各种方差降低技术来加速收敛： 光子映射（Photon Mapping）： 详细解析其两阶段过程——光子收集与最终渲染，并讨论如何克服聚集点伪影问题。 渐进式渲染技术： 介绍如光线空间重投影、帧间重投影等技术在交互式渲染中的应用，以保持低延迟。 3.3 深度学习在渲染中的融合： 紧跟行业前沿，本书专门开辟章节讨论如何利用深度学习技术辅助渲染流程。重点关注去噪（Denoising）技术，特别是基于卷积神经网络（CNN）的渲染结果后处理方法，以及如何利用神经网络来加速复杂的BRDF或次表面散射的查找过程，从而实现实时质量的最终输出。 目标读者与技术深度 本书假设读者具备扎实的微积分、线性代数基础，并熟悉至少一种编程语言（如C++或Python）。它不提供简单的“如何操作软件”的指南，而是提供“软件背后的数学和代码逻辑”。读者在阅读完本书后，将有能力从头构建一个支持现代光线追踪算法的渲染引擎，并能深入理解商业渲染器（如Arnold, V-Ray, Cycles）的内部工作机制。内容侧重于算法的精确推导、性能瓶颈的分析以及对前沿研究论文的消化吸收，是一本致力于培养“渲染工程师”的深度技术读物。

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这本《速写基础》的出现，简直是为我这种从小就对手绘充满向往，却苦于没有正确入门方法的人点亮了一盏明灯。我记得第一次翻开它的时候，那种厚重和踏实感就让我觉得物有所值。它不是那种只停留在理论层面的空洞说教，而是真正地深入到每一个基本功的训练细节中去。比如，书里讲解如何观察和理解物体的结构，如何用最简单的线条去捕捉事物的动态和比例，这些都是我在其他一些零散的学习资料中从未见过的系统梳理。特别是关于透视原理的部分，作者用极其生动和形象的图示，将原本枯燥的几何原理转化成了日常生活中触手可及的场景，让我这个曾经对“消失点”感到头疼的人，茅塞顿开。我特别喜欢其中关于“结构线”的运用，它教会我不要害怕下笔，而是要先用轻盈的线条搭起骨架，这极大地解放了我的拘谨感。现在，当我拿起铅笔面对一张白纸时，不再是无从下手，而是能够清晰地规划出后续的步骤，这种从迷茫到掌控的转变，全要归功于这本书为我打下的坚实基础。我敢说，任何想认真学习素描或速写的朋友，这本书都是绕不开的必修课，它为你搭建了通往艺术殿堂的第一道坚固的桥梁。

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说实话，市面上关于绘画基础的书籍多如牛毛，很多都是图多字少，或者理论晦涩难懂，让人看了就想打瞌睡。《速写基础》的排版和设计简直是业界良心。我作为一个视觉驱动型学习者，对这一点尤为看重。它的每一页布局都经过深思熟虑，文字和图例的配合达到了完美的平衡。图例清晰、放大且标注精确，即便是最复杂的头部结构或手部动态分解，也能被拆解得如同乐高积木一样易于理解。我尤其欣赏作者在讲解“光影”处理上的耐心。以往我总是把光影看作成一个需要精确计算的数学问题，但这本书却用非常直观的“体积感”和“明暗交界线”的概念来引导，让我明白了光影的本质是为了塑造形体。我试着跟着书中的步骤，用单一的铅笔侧锋去表现物体表面的质感，那种从平面到立体的蜕变，带来的成就感是无法用言语形容的。这本书更像是一个耐心的私人导师，它从不催促你，只是在你每一步都踏实之后，才轻轻地帮你推开下一扇门。

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这本书的作者显然对速写教学有着深刻的教育学理解。它不仅仅停留在教你“画什么”，更重要的是教会你“如何养成一个画家的思维习惯”。其中有一章关于“观察力的培养”，让我印象极为深刻。作者鼓励读者放下笔，多去观察周围环境中的随机事物，并用脑海中的线条去“描绘”它们，而不是急于动笔。这种强调内在视觉训练的方法，彻底改变了我对“练习”的定义。以前我以为练得越多越好，现在我明白了，带着思考的五分钟，胜过机械的半小时。书中穿插的“自我检查清单”也非常实用，每次画完一张练习，我都会对照清单进行反思，哪里抓准了动态，哪里比例失衡，哪里结构模糊。这种结构化的反馈机制，使得我的进步曲线变得非常平稳且可预测。总而言之，《速写基础》不仅仅是一本技能书，它更像是一套完整的“视觉思维训练系统”，它培养的不仅是你的手，更是你用心去看世界的能力。

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我是一个已经画了几年画的“老手”，但总感觉自己的作品总是缺少那么点“神韵”，线条僵硬，缺乏生命力。《速写基础》这本书，对我而言，更像是一次“内功心法”的重新修炼。我原本以为自己已经掌握了基础，但阅读这本书后才发现，我对“动态捕捉”的理解是多么肤浅。书中对于人体动态速写的讲解，简直是神来之笔，它没有拘泥于复杂的解剖学名词，而是着重强调了“重心”和“力的传导”这一核心概念。作者通过一系列富有张力的示范画作，清晰地展示了如何用几条富有表现力的“行动线”来概括整个姿势的精髓，而不是简单地描摹外轮廓。这种由内而外的表达方式，彻底颠覆了我过去依赖大量细节堆砌的习惯。我开始尝试在练习中，用更快的速度和更少的笔触去抓住转瞬即逝的瞬间，作品的张力和情感表达力有了质的飞跃。更让我惊喜的是，书里还穿插了不同风格速写的简要介绍和技巧对比，这为我今后的风格探索提供了丰富的参考坐标。这本书的价值在于，它不仅教你“怎么画”，更重要的是，它引导你思考“为什么这么画”，真正触及了速写的灵魂。

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对于长期工作在设计领域，需要快速产出草图的专业人士来说，时间效率是生命线。《速写基础》的价值恰恰体现在它对“效率”的极致追求上。它没有浪费一页纸在与核心技能无关的艺术史回顾或复杂的绘画材料介绍上。全书聚焦于如何在最短时间内，用最经济的线条，准确传达信息和设计意图。我特别关注了书中关于“几何形体简化”的部分，作者提出了一种“万物皆可归类于立方体、圆柱体和球体”的速写心法。这极大地提升了我对复杂机械结构和建筑草图的概括能力。现在，当我面对一个新项目需要快速头脑风暴时，我不再需要花费大量时间去描绘细节，而是能迅速地抓住其核心的几何形态，并进行快速的增删和变体尝试。这本书是工具书的典范，它不仅仅是艺术家的入门宝典，更是工程师、产品设计师、动画师等所有需要视觉沟通职业人士的“效率加速器”，它教会你如何将复杂的现实，迅速转化为清晰的图形语言。

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学校图书馆微信能查到以前的借阅历史了，标记一些之前看过的。

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图书馆里在芽芽身边读完的，虽然文字传授很有限，但是选取的图让我大开眼界~~最喜欢：梵高（他的速写线条粗犷又温柔）、门采尔、德加、列宾、拉斐尔~~

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